曲柄長度計算器 —— 證據真正支持的是什麼

取得現有唯一的已發表曲柄長度比例、它們解釋了多少變異,以及換曲柄長度真正需要的鞍座高度調整。

分類
單車科學
最後校閱
資料處理
留在本機

光腳、背靠牆,把一本硬殼書確實往兩腿之間頂上去。量地板到書上緣的距離。這是 bike fit 用的量法,不是你的褲子尺寸。

建議範圍
最接近的市售尺寸 165 mm
157.5–172.5mm

以腿長的 20% 為中心,對你而言是 164.0 mm。以區間呈現,是因為背後那項研究測的是 25 mm 的級距,而在整個 120–220 mm 的範圍內最大功率只變動了 3.8% —— 所以 2.5 mm 的區別遠低於證據能分辨的程度。

你的 172.5 mm 曲柄落在這個範圍內。就現有證據而言,沒有東西需要改。

腿長的 20%
164.0 mm
Martin & Spirduso 2001:在他們樣本中使功率最大化的比例。
脛骨長的 41%
請在上方填入脛骨長度
同一研究的另一個比例。它解釋了 21.1% 的變異;腿長解釋了 20.5%。
需要的鞍座高度調整
+7.5mm

從 172.5 mm 換到 165 mm 會讓曲柄變短,而這會把踩踏最低點的踏板抬高。請把鞍座升高 7.5 mm,讓膝蓋回到原來的位置。

這是本頁唯一屬於幾何、而非推論的數字。在踩踏最低點,踏板恰好位於五通下方一個曲柄長的位置,所以鞍座必須一比一跟著改變。換了曲柄卻沒做這件事,fit 會以一種與曲柄長度毫無關係的方式出問題。

踏板速度
172.5 mm,90 rpm1.63 m/s
165 mm,90 rpm1.56 m/s

就最大功率而言 —— 那是衝刺,不是騎乘 —— 該研究的最佳踩踏頻率內插到 172.5 mm 曲柄約為 122 rpm。隨著曲柄變長,它從 120 mm 的 136 rpm 降到 220 mm 的 110 rpm,而最佳踏板速度則由 1.71 升到 2.53 m/s。把這個數字讀成「建議的騎乘踩踏頻率」,是它最常被誤用的方式。

Martin & Spirduso,《Determinants of maximal cycling power: crank length, pedaling rate and pedal speed》,Eur J Appl Physiol 2001;84:413–418。16 位受訓車手、慣量負荷測功儀、曲柄 120、145、170、195、220 mm。最大功率由 220 mm 的 1,149 W 到 145 mm 的 1,194 W;145 與 170 mm 顯著優於 120 與 220 mm,而論文中沒有任何結果能把 145 與 170 分開。

證據不支持的是一個精確的個人最佳值。那些比例只解釋了最大功率約 20% 的變異,作者自己的結論是 170 mm 對大多數成人沒問題,而後續一項研究發現:一旦把踩踏頻率與踏板速度考慮進去,曲柄長度對相對關節功率沒有顯著影響。曲柄長度最重要的影響在髖與膝的活動範圍 —— 如果你在激進姿勢下髖關節被壓得太閉,那是改短曲柄的真正理由 —— 而那是 fit 的問題,不是功率的問題。

計算方式

鞍座變化 = 舊曲柄 − 新曲柄

完整推導與適用範圍見下方「方法與依據」。

方法與依據

這一節說明上面的數字是怎麼來的,以及什麼情況下不該照著它做。

誠實的結論先講

曲柄長度對你最大功率的影響,比你被引導去相信的要小,而支持「存在一個精確的個人最佳值」的證據很薄。本頁給你現有唯一的已發表比例、告訴你它們解釋了多少變異,然後把大部分輸出花在換上不同曲柄時真正會改變的東西上:你的鞍座高度。

如果你來這裡是希望找到一個能讓你變快的數字,誠實的答案在下一節。

那項研究發現了什麼

大家在引用的基本上只有一項研究。Martin 與 Spirduso,《Determinants of maximal cycling power: crank length, pedaling rate and pedal speed》,《European Journal of Applied Physiology》2001;84:413–418。十六位受訓車手,在慣量負荷測功儀上以 120、145、170、195、220 mm 的曲柄長度進行最大努力。

最大功率由 220 mm 的 1,149 W(標準差 20)到 145 mm 的 1,194 W(標準差 21)。

那是 45 W 的差距 —— 不到 4% —— 而跨越的是 100 mm 的曲柄長度範圍。145 與 170 mm 顯著優於 120 與 220 mm(P < 0.05),而論文中沒有任何結果能把 145 與 170 分開。製造商以 2.5 mm 為級距販售曲柄;而這項研究連它最好的兩個長度之間的 25 mm 差距都分辨不出來。

大家引用的那些比例來自同一篇論文:

  • 曲柄長度佔腿長**的比例:最佳 20%,解釋了最大功率變異的 **20.5%。
  • 曲柄長度佔脛骨長**的比例:最佳 41%,解釋了 **21.1%。
請再讀一次那些百分比。最大功率的變異中,大約五分之一可歸因於曲柄與肢段的比例。五分之四是別的東西。

而作者自己的結論 —— 幾乎從來沒有在引用他們的計算器頁面裡存活下來 ——「標準 170 mm 曲柄對大多數成人的最大功率不會造成實質損害。」

後續一項研究走得更遠:一旦把踩踏頻率與踏板速度考慮進去,曲柄長度對相對關節功率沒有顯著影響 —— 這指向踩踏頻率才是真正在起作用的東西。

真正會改變的是:踩踏頻率與踏板速度

這篇論文裡最清楚的發現根本與功率無關。隨著曲柄變長:

  • 最佳踩踏頻率由 120 mm 的 136 rpm 降到 220 mm 的 110 rpm。
  • 最佳踏板速度由 1.71 升到 2.53 m/s。
兩者都是幾何的結果 —— 曲柄更長意味著更大的圓,所以同樣的踏板速度需要更少的轉數 —— 而本頁會為你目前與建議的曲柄計算踏板速度,讓你在自己的踩踏頻率下看到這個效應的大小。

關於那個 136 rpm 的一個警告。它是最大功率的最佳值,在測功儀上以全力努力量得。它不是「建議你以 136 rpm 騎車」,而把它誤讀成那樣,是這個數字最常被濫用的方式。

真正重要的那個數字

換了曲柄長度,你的 fit 就會改變,立刻改變,而且改變量恰好等於你改變的量。

在踩踏的最低點,踏板位於五通下方一個曲柄長的位置。把曲柄縮短 5 mm,踏板在那一點就高了 5 mm,於是你的腿不再伸展到同樣的程度:

鞍座變化 = 舊曲柄 − 新曲柄

較短的曲柄:把鞍座升高那個差值。較長的曲柄:降低。這是幾何,不是推論,而且它是本頁唯一一個沒有附帶不確定性的數字。

它沒有完整涵蓋的是:踩踏的最高點。較短的曲柄同時會讓踏板在上死點下降,而那會在整個圓周最閉合的位置打開髖與膝的角度。那不是你能從公式讀出來的數字,而它才是考慮換短曲柄的真正理由 —— 如果你在激進姿勢下髖關節被壓得太閉,或是上死點的膝屈曲讓你不舒服,較短的曲柄買到的是活動範圍,而那是再怎麼調鞍座都換不到的。

這也讓曲柄長度成為一個fit 的問題,而不是功率的問題。就上述證據而言,功率那一面的論據幾乎不存在。

怎麼量你的跨下長

本頁要的那個輸入不是你的褲子尺寸。

光腳、背靠牆、雙腳相距約 15 公分。把一本硬殼書確實往兩腿之間頂上去,書背保持水平,直到它緊貼恥骨 —— 「確實」是關鍵詞,而且會不舒服。請人從地板量到書的上緣。

如果你也想要脛骨那個數字:坐姿、膝蓋 90 度,從地板量到腿外側的膝關節中心。

實際上該怎麼做

一份簡短的決策清單,依證據支持的強度排序:

1. 如果你目前的曲柄落在建議範圍內,什麼都不要改。這裡沒有任何發現能正當化一筆採購。 2. 如果你在踩踏最高點有 fit 問題 —— 下把位的髖夾擠、激進計時賽姿勢下的不適、趴不下去 —— 較短的曲柄是真正有用的工具,而這是改變它最強的理由。真正會動的人,幾乎都是往短的方向動。 3. 如果你異常矮或異常高,標準的 170/172.5 mm 尺寸比較不可能適合你,因為它從來就不是按你的尺寸設計的。20% 這個數字是一個合理的起點。 4. 如果你換了,就要動鞍座。每一次都要。數字在上面。 5. 不要期待瓦數。整個 120–220 mm 範圍在受訓車手身上只讓最大功率變動不到 4%,而 5 mm 的改變落在量測雜訊之內。

它與本站其他工具的關係

如果你在追瓦數,收穫在別處,而且是一個數量級的差別。CdA 計算器 處理空氣力學 —— 在計時賽速度下,一個值 0.01 m² 的姿勢改動大約值 10 W,比曲柄長度在它整個合理範圍內能提供的都多。齒比計算器 處理踩踏頻率的傳動那一側,而那正是曲柄長度研究真正牽涉到的變數。

WinSport 編輯與研究標準

本工具所使用的所有公式與參考數值均來自同行評審的科學文獻及經過驗證的臨床指南。我們的研究團隊持續審核每個計算器的準確性,並隨著新證據的出現持續更新計算方法。

關於編輯與校閱流程

延伸閱讀:背後的科學

運動科學文章

探索更多工具

查看所有工具

訂閱每週研究摘要

每週一封。新計算器、方法論更新與運動科學重點整理。